package com.structure.sorting;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Author Tanyu
 * @Date 2020/6/11 16:56
 * @Description
 * @Version 1.0
 */
public class SortDemo {

  public static void main(String[] args) {

    int[] arr = {1, 6, 2, 4, 54, 23, 123, 5, 2, 13};
    System.out.println("冒泡排序");
    System.out.println(Arrays.toString(bubbleSort(arr)));
    System.out.println("选择排序");
    System.out.println(Arrays.toString(selectSort(arr)));
    System.out.println("插入排序");
    System.out.println(Arrays.toString(insertionSort(arr)));

  }

  /**
   * 1、冒泡排序（Bubble Sort） 冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
   *
   * 1.1 算法描述 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个； 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；
   * 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个； 重复步骤1~3，直到排序完成。
   *
   * @param arr 待排序数组
   */
  public static int[] bubbleSort(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
        if (arr[j + 1] < arr[j]) {
          int temp = arr[j + 1];
          arr[j + 1] = arr[j];
          arr[j] = temp;
        }
      }
    }
    return arr;
  }

  /**
   * 表现最稳定的排序算法之一，因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度，所以用到它的时候，数据规模越小越好。唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。理论上讲，选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧。
   *
   * 选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。
   *
   * 2.1 算法描述 n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下：
   *
   * 初始状态：无序区为R[1..n]，有序区为空； 第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时，当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n）。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录
   * R[k]，将它与无序区的第1个记录R交换，使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区； n-1趟结束，数组有序化了。
   *
   * @param arr 待排序数组
   */
  public static int[] selectSort(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      int minIndex = i;
      for (int j = i; j < arr.length; j++) {
        if (arr[j] < arr[minIndex]) {
          minIndex = j;
        }
      }
      int temp = arr[minIndex];
      arr[minIndex] = arr[i];
      arr[i] = temp;
    }
    return arr;
  }

  /**
   * 插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。
   *
   * 3.1 算法描述
   * 一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：
   *
   * 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
   * 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
   * 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
   * 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
   * 将新元素插入到该位置后；
   * 重复步骤2~5。
   * @param array 待排序数组
   * @return
   */
  public static int[] insertionSort(int[] array) {
    int current;
    for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
      current = array[i + 1];
      int preIndex = i;
      while (preIndex >= 0 && current < array[preIndex]) {
        array[preIndex + 1] = array[preIndex];
        preIndex--;
      }
      array[preIndex + 1] = current;
    }
    return array;
  }


  public static int[] ShellSort(int[] array) {
    return array;
  }
}
